分享好友 电磁兼容首页 电磁兼容分类 切换频道

EMI滤波器的技术与设计

2010-12-301910

1 前言 

        随着各种电子设备、电视网络、交换机、移动通讯设备及办公自动化的日益普及,电子系统中的电磁环境越来越复杂,电磁干扰(EMI)现象日益严重,并且成为影响系统正常工作的明显障碍。 

        2 电磁干扰以及相关影响 

        电磁干扰按其能量传播的方式可分为辐射干扰和传导干扰2种。对于辐射干扰,采用屏蔽技术来消除可取得最好的效果;而对于传导干扰,采用磁性滤波组件来消除、抑制则是最有效和最经济的方法。将抗EMI组件安置到尽可能*近干扰源的地方,可有效减少辐射干扰的产生。抗EMI磁性组件按其抑制或吸收传导干扰的工作原理又可分为吸收式抗EMI滤波器和组合式抗EMI滤波器。

随着电子设计、计算机与家用电器的大量涌现和广泛普及,电力网络所带来的噪讯干扰日益严重,甚至在某种程度上已经形成公害。特别是瞬态干扰,这类干扰来自于交流电线路上出现的突波(可能来自于电击)电压、电话响铃电压(铃响瞬间电压可高达100V以上)、火花放电等瞬间干扰讯号,其特点是作用时间极短,但电压幅度高、瞬态能量大。 

        瞬态干扰会造成单芯片交换式电源输出电压的波动,当此情况发生时,有可能会损坏TOPSwitch芯片,因此必须采用抑制措施。通常静电放电(ESD)和电快速瞬变脉冲群(EFT)对数字电路的危害要高于对模拟电路的影响。静电放电在5MHz~200MHz的频率范围内产生强烈的射频辐射。此辐射能量的峰值经常出现在35MHz~45MHz之间发生振荡。

         由于许多I/O电缆的谐振频率也通常在这个频率范围内,当发生此类干扰时,电缆讯号中便会串入了大量的静电放电辐射能量。当电缆暴露在4kV~8kV静电放电环境中时,I/O电缆终端负载上可以测量到的感应电压可能高达600V。此电压远远超出了典型数字的Vth 0.4V规范。典型的感应脉冲持续时间大约为400ns。若将I/O电缆屏蔽起来,并使其两端接地,让内部讯号线路全部处于屏蔽层内,藉此可以将干扰减小60db~70db,负载上的感应电压也能够降到只有0.3V或以下。电快速瞬变脉冲也会产生相当强大的辐射,从而耦合到电缆和机壳线路当中。

电源线滤波器可以对电源进行保护。线路与接地之间的共模电容是抑制这种瞬态干扰的有效组件,它使干扰旁路到机壳上,使其远离内部电路。当这个电容的容量受到泄漏电流的限制而不能太大时,共模扼流圈必须提供更大的保护作用。这通常要求使用专门的带中心抽头的共模扼流圈,中心抽头通过一只电容(容量由泄漏电流决定)连接到机壳。共模扼流圈通常绕在高导磁率铁氧体芯上,其通常电感值为15mH~20mH。

3 EMI滤波器的需求日增

        由于最近几年电子产品逐渐朝高功率、高传输速率、小型化方向发展,使得EMI问题越来越复杂且多样化,事实上这正意味着充分掌握EMI特性,同时在设计阶段事先导入预防措施采取正确的防范对策,才是有效克服日趋严格的EMI/EMC挑战最佳手段。电磁干扰滤波器(EMI Filter)是近年来被推广应用的1种新型组合组件。它能有效地抑制电路噪讯,提高电子设备的抗干扰能力及系统的可*性,可广泛用于电子测量仪器、计算机机房设备、开关电源、测控系统等领域。

在滤波应用方面,涉及的不仅是所谓的无线电频谱,还有电源线,包括从直流到数百兆赫的辐射。就基地台和类似设备所面临问题,大多是由于电源质量不尽人意,存在许多开关瞬态现象。此外,由于终端设备体积越做越小,频率产生器离线路更近、电路板会更小,因此对于EMI滤波的要求也更严苛。 

« 上一页 1/4 下一页 »
收藏 0
打赏 0
评论 0
直流电源EMI滤波器的设计原则、参数选择
一、设计原则满足最大阻抗失配插入损耗要尽可能增大,即尽可能增大信号的反射。设电源的输出阻抗和与之端接的滤波器的输人阻抗分别为ZO和ZI,根据信号传输理论,当ZOZI时,在滤波器的输入端口会发生反射,反射系数p=

1评论2014-02-06263

EMI滤波器精确设计方法
随着电子技术的发展,电磁兼容性问题成为电路设计工程师极为关注和棘手的问题。根据多年的工程经验,大家普遍认为电磁兼容性标准中最重要的也是最难解决的两个项目就是传导发射和辐射发射。为了满足传导发射限制的要

1评论2012-07-10374

EMI滤波器的精确设计方案
 随着电子技术的发展,电磁兼容性问题成为电路设计工程师极为关注和棘手的问题。 根据多年的工程经验,大家普遍认为电磁兼容性标准中最重要的也是最难解决的两个项目就是传导发射和辐射发射。为了满足传导发射限制

0评论2012-05-23260

超宽带EMI滤波器的设计与实现
文中介绍的超宽带EMI滤波器在频率高端的处理方法是利用电介质或磁介质的电损耗或磁损耗将高频干扰信号转变成热量,从而实现滤波的效果。我们在滤波器中填充的电磁介质对于低频电磁波的吸收作用较弱,不会造成有用信

0评论2012-05-23245

噪声对策关键之LC复合型EMI滤波器
 本次,将从LC复合型EMI滤波器开始连载。C与L组合后,插入损耗会出现急剧的下降趋势之前,介绍了电容器与电感器组合后比单体的插入损耗下降趋势更急剧。图1显示了其图形特征。    图1 滤波器的元件数与频率特

0评论2012-05-22261

大功率开关电源的EMC测试分析及正确选择EMI滤波器
开关电源具有体积小、重量轻、效率高等优点,广泛应用于各个领域。由于开关电源固有的特点,自身产生的各种噪声却形成一个很强的电磁干扰源。所产生的干扰随着输出功率的增大而明显地增强,使整个电网的谐波污染状

0评论2012-05-22250

EMI滤波器的精确设计
随着电子技术的发展,电磁兼容性问题成为电路设计工程师极为关注和棘手的问题。 根据多年的工程经验,大家普遍认为电磁兼容性标准中最重要的也是最难解决的两个项目就是传导发射和辐射发射。为了满足传导发射限制的

0评论2012-05-22199

关于寄生参数对EMI滤波器高频输出特性影响的仿真
摘 要:本文从插入损耗的定义出发,运用Saber 仿真软件分析了分立元件各寄生参数对插入损耗的影响;通过分析传导干扰共模和差模的两种基本形式,建立了EMI 滤波器相应的等效电路模型;用Saber 仿真软件分析了两种模

0评论2011-12-30571

寄生参数对EMI滤波器性能的影响
引言元器件在低频状态下,一般看成纯电阻、纯电容或纯电感,但是在高频时,它们都有各自的寄生参数,这些寄生参数对器件的性能影响很大。在EMI滤波器中,除了这类寄生参数会影响器件的高频性能外,还有一类寄生参数

2评论2011-12-30485

平面磁集成EMI滤波器的等效并联电容分析
0 引言电磁干扰问题通常由于电路中表现不明显的耦合路径弄得很复杂,其明确而有效地解决方法一般都依赖于工程师的经验或建立在经典模型上的数模仿真。令工程师们高兴的是,如果所有的非接触电磁干扰都能够用传统的集

0评论2011-12-30218